水解酸化-UASB工艺处理煤制气废水的研究

发布时间：2020-09-11 09:16

　　煤制气废水作为一种典型的高浓度难降解工业废水,含有酚类物质、多环芳烃、含氮杂环等多种有毒有害污染物。传统厌氧生物处理煤制气废水存在处理效能低、抗冲击负荷性能差的问题。为了进一步提升厌氧处理效能,本文中采用水解酸化-UASB工艺处理煤制气废水,充分去除和转化难降解有机物,提升可生化性,削减毒性。本文研究了投加填料的复合式水解酸化池和不投加填料的升流式水解酸化池与UASB产甲烷组合处理煤制气废水的效能,观察并总结了H-UASB(Hybrid hydrolysis acidification-UASB)和U-UASB(Upflow hydrolysis acidification-UASB)两种反应工艺中活性污泥表观形貌特征。稳定运行期间,U-UASB工艺对煤制气废水处理COD和总酚去除率更高,分别为37%和36%左右,而H-UASB对于COD和总酚的去除率仅仅为25%和23%左右。通过电镜观察发现,U-UASB工艺的水解酸化反应器促进了污泥对无机金属离子的吸附,更有利于污泥颗粒的形成,同时其后UASB反应器污泥微生物种类相对丰富,且具有明显的优势菌聚团分布的特点,H-UASB污泥中微生物种类和数量大大减少,且具有“藏”在EPS下的特点。实验中测定了反应器进出水溶解性有机物变化以及可生化性和毒性的变化。结果发现升流式水解酸化在芳香族化合物去除、去除大分子有机物及转化小分子有机物方面优于复合式水解酸化,从而大大提升整体处理效率。同样U-UASB反应器大大提升了进水可生化性、削减了毒性,更加有利于后续的生物处理。为进一步提升水解酸化反应器处理效能,实验探究了温度以及三价铁化合物种类及投加量对水解酸化效能的影响。结果发现水解酸化反应器的最佳反应温度为30℃,微生物活性高,96 h COD和总酚的去除率分别为14%和12.63%。Fe_2O_4投加有助于增强反应体系中的异化铁还原作用,加强对酚类等芳香族化合物的去除,但是在Fe~(2+)浓度低的条件下易受到中间代谢产物的抑制作用;Fe_3O_4投加可以持续释放Fe~(2+),有助于提升反应器整体的处理效能,但由于相对缺乏Fe3+,异化铁还原作用不明显,对酚类等芳香族化合物去除增强不显著。10g/L投加量条件下,Fe_2O_4对水解酸化强化效果更好。
【学位单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：X784
【部分图文】：

技术路线图,技术路线,水解酸化,煤制气

主要研究内容包括以下几个部分：（1）水解酸化-UASB 处理煤制气废水启动及运行研究主要分析了复合式水解酸化-UASB（H-UASB）和升流式水解酸化-UASB反应器（U-UASB）启动和稳定运行阶段的基础水质指标如 COD、总酚、VFAs，pH 等的变化。在稳定运行阶段，研究了活性污泥的表观形貌变化。（2）水解酸化-UASB 处理煤制气废水污染物转化研究主要研究了 H-UASB 和 U-UASB 反应器稳定运行阶段的反应器进出水溶解性有机污染物的变化，并进行可生化性及毒性评价。（3）三价铁强化水解酸化处理煤制气废水的研究首先对水解酸化反应器的温度条件进行优化，利用批次实验，考察在不同的温度条件下煤制气废水的处理效果。之后，在最优温度条件下，研究不同三氧化二铁和四氧化三铁投加量条件下水解酸化的处理效果，为优化连续流水解酸化反应器奠基。1.5.3.2 技术路线基于上述的研究内容，论文的技术路线如图 1-1 所示。

示意图,水解酸化,升流,反应器

- 14 -图 2-2 升流式水解酸化-UASB 反应器示意图采用了两套水解酸化-UASB 装置，分别为复合式水解酸化酸化-UASB，如图 2-1 和 2-2 所示。实验中进水流量为 0.3L

示意图,实验装置,示意图,反应装置

从反应器上部吸水回流实现内器的出气口连接上气袋，对产体积。温度、三氧化二铁投加量和酸化技术的建立奠定基础。锥形瓶，顶空一些气体，锥一个，玻璃管与橡胶塞连接实验开始时连接氮气瓶进行中的剩余的空气以及连接气有明显的产气现象，所以本时保证了厌氧环境。在探究器保证反应装置的温度。在恒温摇床保证反应装置在最

【参考文献】